正弦波產生電路

㈠ 幾種正弦波產生電路的比較

正弦波產生方案： 1、較低頻率的正弦波可採用單片機產生正弦調制的PWM波，其後連版接積分電路實現權。 2、採用運算放大器和RC阻容電路實現 3、採用RLC諧振選頻網路實現方波產生方案： 1、採用555時基電路實現 2、採用門電路（反相器）及RC（也可附加晶振）實現 3、採用單片機定時器實現 4、採用運算放大器和RC阻容電路實現三角波產生方案：主要方法是採用方波加積分器實現。此外，上述三種信號均可採用DDS或信號發生器專用晶元實現。

㈡ 方波,正弦波,三角波信號是如何產生的

信號發生器一般區分為函數信號發生器及任意波形發生器，而函數波形發生器在設計上又區分出模擬及數字合成式。眾所周知，數字合成式函數信號源無論就頻率、幅度乃至信號的信噪比（S/N）均優於模擬，其鎖相環（PLL）的設計讓輸出信號不僅是頻率精準，而且相位抖動(phaseJitter)及頻率漂移均能達到相當穩定的狀態，但畢竟是數字式信號源，數字電路與模擬電路之間的干擾，始終難以有效克服，也造成在小信號的輸出上不如模擬式的函數信號發生器。
談及模擬式函數信號源，結構圖如下：
這是通用模擬式函數信號發生器的結構，是以三角波產生電路為基礎經二極體所構成的正弦波整型電路產生正弦波，同時經由比較器的比較產生方波。
而三角波是如何產生的，公式如下：
換句話說，如果以恆流源對電容充電，即可產生正斜率的斜波。同理，右以恆流源將儲存在電容上的電荷放電即產生負斜率的斜波，電路結構如下：
當I1=I2時，即可產生對稱的三角波，如果I1>>I2，此時即產生負斜率的鋸齒波，同理I1<<I2即產生正斜率鋸齒波。
再如圖二所示，開關SW1的選擇即可讓充電速度呈倍數改變，也就是改變信號的頻率，這也就是信號源面板上頻率檔的選擇開關。同樣的同步地改變I1及I2，也可以改變頻率，這也就是信號源上調整頻率的電位器，只不過需要簡單地將原本是電壓信號轉成電流而已。
而在占空比調整上的設計有下列兩種思路：
1、頻率（周期）不變，脈寬改變，其方法如下：
改變電平的幅度，亦即改變方波產生電路比較器的參考幅度，即可達到改變脈寬而頻率不變的特性，但其最主要的缺點是占空比一般無法調到20%以下，導致在采樣電路實驗時，對瞬時信號所採集出來的信號有所變動，如果要將此信號用來作模數（A/D)轉換，那麼得到的數字信號就發生變動而無所適從。但不容否認的在使用上比較好調。
2、占空比變，頻率跟著改變，其方法如下：
將方波產生電路比較器的參考幅度予以固定（正、負可利用電路予以切換），改變充放電斜率，即可達成。
這種方式的設計一般使用者的反應是「難調」，這是大缺點，但它可以產生10%以下的占空比卻是在采樣時的必備條件。
以上的兩種占空比調整電路設計思路，各有優缺點，當然連帶的也影響到是否能產生「像樣的」鋸齒波。
接下來PA（功率放大器）的設計。首先是利用運算放大器（OP)，再利用推拉式(push-pull)放大器（注意交越失真Cross-distortion的預防）將信號送到衰減網路，這部分牽涉到信號源輸出信號的指標，包含信噪比、方波上升時間及信號源的頻率響應，好的信號源當然是正弦波信噪比高、方波上升時間快、三角波線性度要好、同時伏頻特性也要好，（也即頻率上升，信號不能衰減或不能減太大），這部分電路較為復雜，尤其在高頻時除利用電容作頻率補償外，也牽涉到PC板的布線方式，一不小心，極易引起振盪，想設計這部分電路，除原有的模擬理論基礎外尚需具備實際的經驗，「TryError」的耐心是不可缺少的。
PA信號出來後，經過π型的電阻式衰減網路，分別衰減10倍（20dB)或100倍（40dB),此時一部基本的函數波形發生器即已完成。（注意：選用π型衰減網路而不是分壓電路是要讓輸出阻抗保持一定）。
一台功能較強的函數波形發生器，還有掃頻、VCG、TTL、TRIG、GATE及頻率計等功能，其設計方式在此也順便一提：
1.掃頻：一般分成線性（Lin)及對數（Log)掃頻；
2.VCG：即一般的FM，輸入一音頻信號，即可與信號源本身的信號產生頻率調制；
上述兩項設計方式，第1項要先產生鋸齒波及對數波信號，並與第2項的輸入信號經過多路器（Multiplexer)選擇，然後再經過電壓對電流轉換電路，同步地去加到圖二中的I1、I2上；
3.TTL同步輸出：將方波經三極體電路轉成0(Low)、5V(High)的TTL信號即可。
但注意這樣的TTL信號須再經過緩沖門（buffer)後才能輸出，以增加扇出數（FanOut)，通常有時還並聯幾個buffer。而TTLINV則只要加個NOTGate即可；
4.TRIG功能：類似OneShot功能，輸入一個TTL信號，則可讓信號源產生一個周期的信號輸出，設計方式是在沒信號輸入時，將圖二的SWI接地即可；
5.Gate功能：即輸入一個TTL信號，讓信號源在輸入為Hi時，產生波形輸出，直到輸入為LOW時，圖二SWI接地而關掉信號源輸出；
6.頻率計：除市場上簡易的刻度盤顯示之外，無論是LED數碼管或LCD液晶顯示頻率，其與頻率計電路是重疊的，方塊圖如下：
2.任意波形發生器，模擬實驗的最佳儀器
任意波形發生器是信號源的一種，它具有信號源所有的特點。我們傳統都認為信號源主要給被測電路提供所需要的已知信號（各種波形），然後用其它儀表測量感興趣的參數。可見信號源在電子實驗和測試處理中，並不測量任何參數而是根據使用者的要求，模擬各種測試信號，提供給被測電路，以達到測試的需要。
信號源有很多種，包括正弦波信號源，函數發生器、脈沖發生器、掃描發生器、任意波形發生器、合成信號源等。一般來講任意波形發生器，是一種特殊的信號源，綜合具有其它信號源波形生成能力，因而適合各種模擬實驗的需要。
一、函數功能，模擬基礎實驗室設計人員的環境
函數信號源是使用最廣的通用信號源，它能提供正弦波、鋸齒波、方波、脈沖串等波形，有的還同時具有調制和掃描能力，眾所周知，在我們的基礎實驗中（如大學電子實驗室、科研機構研究實驗室、工廠開發實驗室等），我們設計了一種電路，需要驗證其可靠性與穩定性，就需要給它施加理想中的波形以辨別真偽。如我們可使用信號源的DC補償功能對固態電路控制DC偏壓電平；我們可對一個懷疑有故障的數字電路，利用信號源的方波輸出作為數字電路的時鍾，同時使用方波加DC補償產生有效的邏輯電平模擬輸出，觀察該電路的運行狀況，而證實故障缺陷的地方。總之利用任意波形發生器這方面的基礎功能，能模擬您基礎實驗室所必須的信號。
二、任意波形，模擬模擬更復雜的信號要求
眾所周知，在我們實際的電子環境所設計的電路在運行中，由於各種干擾和響應的存在，實際電路往往存在各種信號缺陷和瞬變信號，例如過脈沖、尖峰、阻尼瞬變、頻率突變等（見圖1，圖2），這些情況的發生，如在設計之初沒有考慮進去，有的將會產生災難性後果。例如圖1中的a處過尖峰脈沖，如果給一個抗沖能力差的電路，將可能會導致整個設備「燒壞」。確認電路對這樣一個狀況敏感的程度，我們可以避免不必要的損失，該方面的要求在航天、軍事、鐵路和一些情況比較復雜的重要領域尤其重要。
由於任意波形發生器特殊的功能，為了增強任意波形生成能力，它往往依賴計算機通訊輸出波形數據。在計算機傳輸中，通過專用的波形編輯軟體生成波形，有利於擴充儀器的能力，更進一步模擬模擬實驗。同時由於編輯一個任意波形有時需要花費大量的時間和精力，並且每次編輯波形可能有所差異這樣有的任意波形發生器，內置一定數量的非易失性存儲器，隨機存取編輯波形，有利於參考對比；或通過隨機介面通訊傳輸到計算機作更進一步分析與處理。
三、下載傳輸，更進一步實時模擬
在一些軍事、航空、交通製造業等領域中，有些電路運行環境很難估計，在實驗設計完成之後，在現實環境還需要作更進一步實驗，有些實驗的成本很高或者風險性很大（如火車高速實驗時鐵軌變換情況、飛機試機時螺旋槳的運行情況等），人們不可能長期作實驗判斷所設計產品（例如高速火車、飛機）的可行性和穩定性等；我們就可利用有些任意波形發生器波形下載功能，在作一些麻煩費用高或風險性大的實驗時，通過數字示波器等儀器把波形實時記錄下來，然後通過計算機介面傳輸到信號源，直接下載到設計電路，更進一步實驗驗證。
綜上所述，任意波形發生器是電子工程師信號模擬實驗的最佳工具。我們選購時除關心傳統信號源的缺陷——頻率精度、頻率穩定度、幅度精度、信號失真度外，更應關心它編輯與波形生存和下載能力，同時也要注意它的輸出通道數，以便同步比較兩信號的相移特性，更進一步達到模擬實驗狀態。
圖1有尖脈沖的數字信號
圖2有頻率突變的方波

㈢ 正弦波發生器如何實現

具體回答如圖：

正弦波發生電路能產生正弦波輸出，它是在放大電路的基礎上加上正反饋而形成的，它是各類波形發生器和信號源的核心電路。

為了產生正弦波，必須在放大電路里加入正反饋，因此放大電路和正反饋網路是振盪電路的最主要部分。但是，這樣兩部分構成的振盪器一般得不帆正碰到正弦波，這是由於很難控制正反饋的量。

如果正反饋量大，則增幅，輸出幅度越來越大，最後由三極體的非線性限幅，這必然產生非線性失真。反之，如果正反饋量不足，則減幅，可能停振，為此振盪電路要有一個穩幅電路。

(3)正弦波產生電路擴展閱讀：

產生正弦波的條件與負反饋放大電路產生自激的條件十分類似。只不過負反饋放大電路中是由於信號頻率達到了通頻清鍵帶的兩端，產生了足夠的附加相移，從而使負反饋變成了正反饋。在振盪電路中加的就是正反饋，振盪建立後只是一種頻率的信號，無所謂附加相移。

振盪器在剛剛起振時，為了克服電路中的損耗，需要正反饋強一些，即要求。

既然，起振後就要產生增幅振盪，需要靠三極體大信號運用時的非線性特性去限制幅度的增加，這樣電路必然產生失真。這就要靠選頻網路的作用，選出失真態談波形的基波分量作為輸出信號，以獲得正弦波輸出。

也可以在反饋網路中加入非線性穩幅環節，用以調節放大電路的增益，從而達到穩幅的目的。

㈣ 關於一個產生正弦波的電路，請確認下圖電路能否輸出正弦波

這是典型的文氏橋振盪器電路（屬於RC振盪器），用於產生正弦波。
R1C1等效於一節超前型移相電路，R3C2等效於一節滯後型移相電路，頻率從低到高連續變化時，相移從
90°到-90°連續變化。顯然其中必存在一個中間頻率f0，使
RC串並聯網路的相移為零。於是滿足相位平衡條件。
在幅度方面，負反饋環路使電路的放大倍數為
R2/R4+1=4>3，滿足幅度平衡條件。
滿足相位和幅度平衡條件，因此會產生自激振盪。振盪頻率f0=1/(2π*R1*C1)。
當R2/R4較大時，會產生削頂畸變，可以通過仔細調整R2/R4的比值來得到適當的幅度、減小失真。（本例中R2/R4較大，會有向方波變化的畸變）
晚上做了個模擬。文氏橋起振的極限條件是R2/R4+1=3，或說R2/R4=2。R2/R4越大就越容易起振，但輸出波形幅度很快達到上下軌，即上下沿越陡，輸出越接近於方波；正負電源電壓不平衡時，會在電壓窄的一邊先削頂，而使另一邊被免於削頂。在下圖的R2=15K、R4=7K的情況下，電路在1秒左右才起振，但R2/R4>2，最終幅度逐漸增大而被削頂。
向左轉|向右轉
要得到穩定的正弦波輸出，加入穩幅電路是必要的。
向左轉|向右轉
這種二極體穩幅電路仍會引入一定的失真。還有一個辦法是在後面增加低通濾波，以濾掉諧波、選出基頻，從而減少失真。
對於要求產生低頻振盪的情況，可以參考下圖中的電路及元件參數。要點是R2/R4略小於2，R5越大越容易起振，可以取掉=無窮大，不過隨之交越失真更明顯。保持R1=R3、C1=C2的匹配，R1和R3可以在較大范圍內選取以調整頻率。
向左轉|向右轉
從你的補充描述來看，你實際選用的元件參數誤差偏大。要注意對所用的每個元件進行測試，確保參數誤差在5%之內；電容器的漏電要小，最好用CBB等無極性、損耗小的。

㈤ 正弦波產生電路,頻率1KHZ，幅值1V。求最簡單的電路

採用一個運算放大器和4隻電阻，2隻電容，就可以構建正弦波產生電路。具體電路如下：

頻率計算參見公式，幅值大小可通過調整RF改變。

㈥ 正弦波形發生電路的基本組成

正弦波發生電路是由放大電路、正反饋電路、選頻電路和穩幅電路組成。
正弦波發生電路能產生正弦波，在放大電路的基礎上加正反饋而形成，它是各類波形發生器和信號源的核心電路。
正弦波發生電路也稱正弦波振盪電路或正弦波振盪器。

㈦ 產生正弦波信號的方法有哪些

正弦波信號產生的方法有：
1 利用電感和吵大電悶碰做容的充放電振盪電路，可以產生正弦波
2 利用EDA元件，如DSP，FPGA和CPLD等工具來編程產生正弦波。

第一種是純螞衡硬體電路，第二種是靠軟硬體結合的方式。

㈧ 什麼是正弦波振盪電路它的工作原理是什麼虛心請教各位了

正弦波振盪電路是用來產生一定頻率和負值的正弦交流信號。它的頻率專范圍很廣，可以從一赫屬以下到幾百兆以上；輸出功率可以從幾毫瓦到幾十千瓦；輸出的交流電能是從電源的直流電能轉換而來的。

正弦波振盪電路的基本工作原理：一個放大電路，在輸入端加上輸入信號的情況下，輸出端才有輸出信號。如果輸入端無外加輸入信號，輸出端仍有一定頻率和幅度的信號輸出，這種現象稱為放大電路的自激振盪。振盪電路就是在沒有外加輸入信號的情況下，依靠電路自激振盪而產生正弦波輸出電壓的電路。

(8)正弦波產生電路擴展閱讀：

正弦波振盪電路廣泛應用於遙控、通信、自動控制、測量等設備中，也作為模擬電子電路的測試信號；一個實際的正弦波振盪電路的初始信號是由電路內部雜訊和瞬態過程的擾動引起的。通常這些雜訊和擾動的頻譜很寬而幅度很小。

為了最終能得到一個穩定的正弦信號，首先，必須用一個選頻環節把所需頻率的分量從雜訊或擾動信號中挑選出來使其滿足相位平衡條件，而使其他頻率分量不滿足相位平衡條件。

㈨ 求一個正弦波發生電路，越簡單越好

具體的參數取值如圖所示，這是一個最簡單的正弦波發生電路。

基本文氏電橋反饋型振盪電內路如圖容所示，它由放大器即運算放大器與具有頻率選擇性的反饋網路構成，施加正反饋就產生振盪。運算放大器施加負反饋就為放大電路的工作方式，施加正反饋就為振盪電路的工作方式。圖中電路既應用了經由R3和R4的負反饋，也應用了經由串並聯RC網路的正反饋。電路的特性行為取決於是正反饋還是負反饋占優勢。這個電路有兩部分組成，即方框里的放大電路和由R1、R2、C1和C2組成的選頻網路。

㈩ 能夠產生正弦波的電路叫什麼電路

RC串並聯振盪電路，能產生低頻正弦信號。